散装谷物船的配载及计算机自动实现研究

散装谷物船的配载及计算机自动实现研究

宋立新[1]2002年在《散装谷物船的配载及计算机自动实现研究》文中进行了进一步梳理本文结合散装谷物船舶运输中配载的实际情况,具体分析了谷物的特性和IMO对散装谷物船舶稳性校核的要求。由于其稳性衡准的特殊要求,使得该类船舶的积载计算甚为复杂,本文所开发的散装谷物船舶装载计算软件系统,针对生产运输中散装谷物船舶的稳性计算复杂、校核繁琐的现状,对简化其稳性、强度校核提出了具体的方法。本文还具体给出了满足IMO完整稳性和天气衡准的临界初稳性高度的求作方法,以及满足1976 SOLAS公约散装谷物船舶的稳性衡准要求的临界初稳性高度的原理和求作方法,并将由此得到的临界初稳性高度曲线综合运用到散装谷物船舶的稳性校核。另外,本文还引入模拟的方法,采用先进的计算机技术,结合船舶静力学原理和散装谷物船舶稳性校核的特殊要求,开发了散装谷物船舶的装载模拟系统,并详细介绍了该系统的原理和实现方法,在计算方法上,采用了高精度的浮态、稳性、和强度的计算方法。其中,浮态、稳性的计算,采用了高精度的数值积分法、曲线差值、以及拟合算法。 该系统还可以根据限定的吃水差和一些具体的装载要求,能具体给出装载方案,显示具体的稳性、强度结果,并指导填写稳性计算表,能大大减轻配载人员的劳动强度。

刘春雷[2]2016年在《散货船智能配载》文中研究指明本文研究目标是基于散货船外壳及所有舱室的数字化3D模型,研究散货船配载核心算法、智能配载算法及装货过程优化问题,并将其应用于新一代散货船智能化配载仪的开发中。基于此目标,主要开展了以下工作:基于船舶设计部门提供的船舶外壳及所有舱室精确的数字化3D模型建立船舶3D剖面模型数据库,在此3D数据库基础上完成了配载相关核心算法研究。首先基于Sutherland-Hodgeman多边形剪裁算法、多边形等距偏移算法及Douglas-Peucker多边形简化算法建立船舶3D剖面模型数据库,然后在此数据库基础上计算船舶浮态、总纵向强度及破舱进水分析。在计算船舶浮态时,提出一种"简化矩阵法",该方法程序实现简单,稳定性好;在计算总纵强度时,基于船舶外壳3D剖面模型计算浮力分布曲线,基于舱室的"重量分布表"计算船舶重量分布曲线,可提高计算精度;在进行破舱分析时,基于外壳及所有舱室的3D剖面模型,采用"增加重量法"计算破损浮态,采用"损失浮力法"计算破损强度。基于标准差分进化算法实现散货船智能配载。综合考虑船舶安全性及经济性,并将船舶浮态控制作为约束条件,建立了散货船多目标约束优化数学模型。该模型通用性较好,通过不同的参数设定可满足不同的实际需求,如最优纵倾下的最佳配载、任意吃水下压载水调平及载况优化等。在模型求解时,采用双层优化法进行求解,将多目标约束优化转换为双层单目标优化问题。散货船智能配载充分利用了计算机的计算能力,弥补了传统人工配载的不足,其给出的配载方案可有效改善船舶纵向受力情况。基于标准差分进化算法及离散差分进化算法实现了散货船装货过程优化。散货船装货过程优化本质是确定最佳分轮次装货方案。本文以"单头作业,两轮装载"装货方式为例,采用标准差分进化算法及离散差分进化算法相结合的混合差分进化算法,对轮次装货量及轮次装货顺序分别进行实数编码和整数编码,建立了散货船装货优化数学模型,并采用双层优化法进行求解,程序会自动给出最佳装货方案。该方法可有效提高装货效率,保障装货安全。最后,基于文中所提出算法开发了一套散货船智能化配载仪系统,该系统对保证船舶安全、提高装货效率、实现船舶节能增效具有重要意义。本文是以散货船为例,其关键技术同样适用于其他类型船舶,为油船、集装箱船、多用途船等类型船舶的配载仪研发奠定了基础。

吴海波[3]2016年在《散货船配载仪中自动配载及吃水差调整研究》文中指出散货船因其航线固定、货源充足、运输能力强、装卸效率高等因素在海上货物运输中占有重要地位。IMO规定船长大于150米的散货船必须装备配载仪,且随着计算机及信息技术的应用,散货船配载仪逐渐向智能化方向发展。从保证作业安全、提高配载效率方面考虑,利用配载仪确定散货船装货前的配载方案并在装货末期给出吃水差调整建议是十分必要的。本文在此背景下,将散货船的自动配载和吃水差调整归结为优化问题,利用基于自适应惩罚函数的差分进化算法进行了自动配载和吃水差调整的研究。在自动配载方面,首先根据船舶自由浮态平衡方程组,建立了自动配载的单目标约束优化模型,并利用基于自适应惩罚函数的差分进化算法解算该模型,得到满足浮态要求的配载方案集;然后对这些配载方案进行船舶稳性和强度的校核,筛选出符合规范要求的可行配载方案;最后使用快速非支排序配算法根据船舶的剪力和弯矩对可行配载方案进行排序寻优,选出排序后首层的非支配配载方案集合,即为自动配载方案。在模型解算过程中,根据离线舱容表获取货物的重心位置,提高了计算精度。以38000吨级散货船“DOLCE VITA"为例进行了实例计算,结果表明本方法能够找到使船舶剪力和弯矩达到较优状态的配载方案。在吃水差调整方面,提出一种基于差分进化算法的吃水差调整方法,相比于传统的“纵倾力矩法”,可提高计算精度。以38000吨级散货船"DOLCE VITA"为例进行了实例计算,结果表明:本文方法不仅适用于少量装卸时的吃水差调整,还适用于大量装卸时的吃水差调整,尤其在大量装卸时可有效减小误差。

于沣岩[4]2017年在《xx公司“海昌18”轮化学品船配载研究》文中认为化学品船的配载根据配载基本原则,在保证船舶稳性、吃水差、船舶强度的前提下,确定液体化学品在船舶中具体的装载位置的问题。所以配载计划的质量将直接影响到船舶能否安全营运以及港口作业效率的高低,因此配载问题的研究对于有着很强的现实意义。化学品船配载的最终目的是在保障安全运输的前提下尽可能多装载货物,还应考虑货物间的兼容性、舱壁的适装性、货物自身特性、船舶稳性、强度等因素,此外化学品船洗舱时,总有一些上航次残留物无法从舱内完全清除,而对下一载货造成污染,所以配载时应注意货物的隔离方法。本文首先介绍化学品船配载现状,然后介绍化学品船配载相关概念和理论基础,介绍船舶复原力矩公式模型、初稳性高度公式模型、大倾角稳性公式模型等在满足稳性、吃水差、船舶强度等因素条件下,综合考虑船舶性能及限制的条件下,进行论述化学品船配载的过程。接着以“海昌18轮”化学品船某一航次进行实际配载作为研究,首先根据航次指示制定配载计划,以船舶稳性公式模式、船舶强度公式模型和吃水差计算公式为理论依据来验证船舶否满足船舶配载要求;然后提出了“海昌18”轮在实施配载计划过程中可能出现的问题,并提出相应的措施。

参考文献:

[1]. 散装谷物船的配载及计算机自动实现研究[D]. 宋立新. 大连海事大学. 2002

[2]. 散货船智能配载[D]. 刘春雷. 大连海事大学. 2016

[3]. 散货船配载仪中自动配载及吃水差调整研究[D]. 吴海波. 大连海事大学. 2016

[4]. xx公司“海昌18”轮化学品船配载研究[D]. 于沣岩. 大连海事大学. 2017

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